機械制造及自動化技術的應用及發展研究

朱龍 劉陽

摘要：機械制造以機械設計為基礎。 雖然涉及更多的設備支持，但最基本的制造基礎仍然是基于機械設計。機械設計和機械制造已經交織在一起，兩者的關系變得更加緊密。嚴格來說，機械設計是機械制造的前提，而機械制造一般以設計為基礎，可以順利制造。因此，從技術角度來看，機械設計和機械制造是相輔相成的。本文在分析機械設計與制造未來發展方向的基礎上，簡要論述了當前機械設計與制造的發展方向。

關鍵詞：機械設計制造及其自動化 智能化 機電一體化

前言

機械設計是機械制造的第一步，是機械制造的重要組成部分。良好的設計使機械產品具有更高的機械性能，保證機器質量的可靠性。改革開放以來，我國機械制造業發展迅速，無論是產品技術開發還是技術裝備制造，但尚未擁有自主知識產權品牌。目前，我國機械設計制造與國外存在較大差距，發展速度仍需加快。

1.機械設計制造行業概述

我國機械設計制造業存在諸多問題，也面臨著實力雄厚的外資企業搶占市場的問題。制造業是我國的第二產業。作為我國國民經濟的重要支柱產業，它不僅可以為社會提供各種物質財富，還可以為國民經濟各部門帶來許多先進的工具和技術裝備。在社會不斷進步的環境下，制造業的制造技術經歷了機械化、單機自動化、剛性與柔性自動化、集成自動化等多個發展階段。不斷整合創新傳統制造技術，形成先進制造技術，推動制造技術蓬勃發展，推動現代制造業發展成為技術創新能力強、技術密集的重點產業。近二十年來，政府一直關注機械設計與制造的發展，忽視了生產權問題。事實上，產權激勵是產品創新的重要保障。大多數機械設計制造企業沒有制定產權激勵制度，也沒有重視創新人才的激勵培養。知識產權保護不到位，導致其他國家和企業隨意采用或模仿我國自主研發的技術和設備，影響了我國機械設計制造業的可持續發展。

2.機械設計制造及其自動化發展方向

機械設計制造為實際制造的發展和自動化技術的發展提供了大量的實踐經驗。在人們生活水平不斷提高的今天，機械設計制造和自動化技術已經深入人們的生活，對人類社會的進步起到了推動作用。對于重要的作用，下面簡要討論該技術的未來發展方向。

2.1機電一體化

機電一體化是更高層次的機械設計制造及其自動化技術。電子控制技術、機械技術等技術的融合在一定程度上是機械設計制造及其自動化的發展。當前形勢下，機電一體化在機械設備運行中發揮著重要作用，對提高作業效率、降低勞動強度具有重要作用。典型的機電一體化機械產品是數控機床。一方面，它可以促進工業技術的進步，改變傳統的生產結構。 另一方面，逐步推動機電一體化產業的形成，完善我國產業結構，促進機械設計制造業的可持續發展。

2.2智能化

智能化是機械設計、制造和自動化最重要的標志，也是這一技術發展的主要趨勢之一。智能化使機械設備的操作更加智能化。它不僅可以提高操作效率和質量，保證機械設備的連續性、安全性和穩定性，而且可以將心理學、計算機等學科應用于機械設備的智能化設置中，使機械設備能夠模仿思維方式來解決問題。今后，機械設計與制造自動化和智能化的發展方向要做到以控制理論為基礎，吸收人工智能控制系統，實現機械設備、機械協會的人機工作系統，幫助他人甚至取代人工工作，促進機械設計與制造業的發展，加快人類社會的進步。

2.3多功能化及模塊化

多功能化指的是機械設備能處理的問題和應用的領域越來越多，機械設備

充分應用計算機控制系統，適應不同行業、崗位，解決問題，能根據生產線的實 際需要解決問題，隨機應變能力高。模塊化則是指應用機械設計制造及其自動化 技術生產機械設備過程中，產品多，且許多產品具有一定的相關性，為節省研發 時間，縮短產品上市周期，往往在產品研發中采用模塊化方法，許多新研發出來 的產品離不開原來標準單元的利用。通過模塊化設計，在原先標準單元的基礎上 進一步優化和創新，提高產品的生產效率和質量。如：對于數控系統來說，CPU、位置伺服、通訊、輸入輸出接口、存儲器等是基本模塊，可以制成標準的模塊單 元，生產出系列產品。

2.4綠色化

隨著人們對環境保護的要求越來越高，各行各業必須積極節能減排。在設計和制造工業過程中必須注意環境保護。機械設計制造過程和自動化技術的應用，不可避免地會帶來大量的能源消耗，并排放出大量污染環境的有害物質。因此，綠色化是該技術未來的發展方向之一，主要體現在：廢資源回收利用，廢渣、廢液、廢氣、廢料等綜合回收利用，實現工業環保，減少機械設計和制造對自然的影響。環境危害，節約資源，改善能源利用結構。

2.5微型化

當前，大多數機械設備都朝著輕質化、體積小方向發展，微型化是機械設

計制造及其自動化的發展方向之一，如：微電子機械就是典型的微型化機械設計 制造及其自動化技術產品，它將朝著更加小巧、細致方向發展，朝著微米級乃至 納米級方向發展。

2.6網絡化

計算機網絡技術豐富了人們的生活，也提高了人們的生活質量，自然也給

工業生產帶來重大推動作用。機械設計制造及其自動化應用計算機網絡技術實現 網絡化發展，提升自身競爭力，使得傳統的單機技術通過網絡化發展成遠程控制、 在線控制、無人化操作技術。如：機床應用網絡技術，聯網后實現對每一臺機床 的編程、操作和運行。

3.結束語

隨著信息技術的飛速發展，機械設計制造及其自動化將有更廣闊的發展空間。機械設計制造行業作為我國國民經濟的基礎產業，科技含量逐步提高，自動化需求量大。市場需求帶動技術的發展，必然會推動機械設計制造及其自動化技術的發展，實現機械設計制造行業的創新。推動我國工業跨越式發展。本文簡要討論了機械設計制造及其自動化的主要發展方向。

參考文獻

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